Bab 7 Sistem Transportasi dan Sistem Respirasi

Bab 7

Sistem Transportasi

dan

Sistem Respirasi

Pernahkah kamu berpikir mengapa bunga potong yang diletakkan dalam pot berisi air masih tetap segar dalam waktu tertentu? Proses apakah yang terjadi sehingga bunga potong tersebut tidak layu? Mengapa pada waktu siang hari yang panas kita merasa sejuk bila berteduh di bawah pohon yang rindang?

A.

Sistem Transportasi pada Makhluk Hidup

Di dalam tubuh makhluk hidup selalu terjadi sistem transportasi. Sistem transportasi ini terjadi melalui proses pengangkutan nutrisi, oksigen, karbondioksida, dan sisa metabolisme. Pada bagian ini kamu akan mempelajari proses transportasi yang terjadi pada tumbuhan dan manusia.

1. Sistem Transportasi pada

Tumbuhan

a. Jaringan Transportasi pada Tumbuhan

Masih ingatkah kamu berkas pengangkut pada tumbuhan? Materi ini sudah dipelajari pada semester gasal dan dibahas di Bab 3.

Berkas pengangkut terdiri atas xilem dan loem.

Xilem dan loem adalah jaringan seperti tabung yang berperan dalam sistem pengangkutan. Air dan mineral dari dalam tanah akan diserap oleh akar? Kemudian diangkut melalui xilem ke bagian batang dan daun tumbuhan. Zat makanan yang dibuat di daun akan diangkut melalui loem ke bagian lain tumbuhan yang memerlukan zat makanan.

Xilem dan loem adalah jaringan pengangkut yang salurannya terpisah. Xilem yang ada di akar bersambungan dengan xilem yang ada di batang dan di daun. Floem juga bersambungan ke semua bagian tubuh tumbuhan.

Masih ingatkah kamu dimana letak jaringan xilem dan loem pada setiap organ tumbuhan?

Jika kamu lupa, coba kamu buka kembali materi pada Bab 3.

b. Mekanisme Transportasi pada Tumbuhan

Sebelumnya, kamu telah mempelajari jaringan tumbuhan yang berperan dalam proses pengangkutan. Pada bab ini, kita akan mempelajari proses pengangkutan air dan mineral dari tanah serta proses pengangkutan nutrisi hasil fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan.

1) Transportasi Air

Air adalah zat yang diperlukan oleh tumbuhan. Air adalah salah satu jenis zat yang termasuk ke dalam kelompok zat cair. Masih ingatkah kamu karakteristik zat cair yang telah kalian pelajari di kelas 7? Peristiwa masuk dan keluarnya air dari tumbuhan dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Pada saat kondisi lingkungan lembap atau jumlah uap air di lingkungan tinggi, maka air akan masuk ke dalam tumbuhan.

Akan tetapi, apabila lingkungan di sekitar tumbuhan kering atau jumlah uap air di lingkungan rendah, uap air akan keluar dari tumbuhan melalui stomata yang terdapat di daun. Proses ini disebut transpirasi.

Bagaimana tumbuhan yang tinggi dapat mengangkut air yang ada di dalam tanah menuju daun yang letaknya lebih dari 10 m dari akar?

Ayo Kita Pelajari

A. Sistem Transportasi pada Makhluk Hidup

1. Sistem Transportasi pada Tumbuhan

2. Sistem Transportasi pada Manusia

Istilah Penting

Air yang ada di dalam tanah masuk ke dalam sel tumbuhan karena adanya perbedaan konsentrasi air. Konsentrasi adalah ukuran yang menunjukkan jumlah suatu zat dalam volume tertentu. Apabila terjadi perpindahan molekul zat terlarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, maka proses perpindahan ini disebut difusi. Apabila terjadi perpindahan molekul zat pelarut dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi melalui membran semipermeabel, maka proses perpindahan ini disebut osmosis.

Membran semipermeabel adalah membran yang hanya dapat dilalui oleh zat tertentu, tetapi tidak dapat dilalui oleh zat lainnya. Contoh zat yang dapat melalui membran semipermeabel adalah air. Membran ini berfungsi sebagai pengatur lalu lintas (keluar dan masuknya) zat-zat dari dalam dan luar sel. Contoh membran semipermeabel adalah membran sel.

Zat pelarut adalah zat yang melarutkan zat lain. Pada materi ini, yang berperan sebagai zat pelarut adalah air. Adapun zat terlarut adalah zat yang larut dalam zat lain. Pada proses ini, yang berperan sebagai zat terlarut adalah mineral tanah dan zat gula hasil fotosintesis.

Masih ingatkah kamu susunan jaringan pada akar mulai dari jaringan terluar hingga terdalam? Jaringan-jaringan itulah yang akan dilalui oleh air ketika masuk ke dalam tumbuhan. Berikut ini jaringan yang dilalui oleh air ketika masuk ke akar.

Pertama-tama, air diserap oleh rambut-rambut akar. Kemudian, air masuk ke sel epidermis melalui proses secara osmosis. Selanjutnya, air akan melalui korteks. Dari korteks, air kemudian melalui endodermis dan perisikel. Selanjutnya, air masuk ke jaringan xilem yang berada di akar. Setelah tiba di xilem akar, air akan bergerak ke xilem batang dan ke xilem

daun. Agar lebih mudah memahami penjelasan ini, perhatikanlah Gambar 7.1.

Tumbuhan tidak mempunyai mekanisme pemompaan cairan seperti pada jantung manusia. Lalu, bagaimanakah air dapat naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi?

Berdasarkan hasil penelitian para ilmuwan, air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya daya kapilaritas batang. Sifat ini seperti yang terdapat pada pipa kapiler.

Sumber: Parravano, dkk. 2006

Gambar 7.1 Pergerakan Air dan Nutrisi pada Tanaman

Pipa kapiler memiliki bentuk yang hampir menyerupai sedotan akan tetapi diameternya sangat kecil. Apabila salah satu ujung pipa kapiler, dimasukkan ke dalam air, maka air yang berada pada pipa tersebut akan lebih tinggi daripada air yang berada di sekitar pipa kapiler. Begitu pula pada batang tanaman, air yang berada pada batang tanaman akan lebih tinggi apabila dibandingkan dengan air yang berada pada tanah.

Daya kapilaritas batang dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi dan adhesi. Kohesi merupakan kecenderungan suatu molekul untuk dapat berikatan dengan molekul lain yang sejenis. Adhesi adalah kecenderungan suatu molekul untuk dapat berikatan dengan molekul lain yang tidak sejenis. Melalui gaya adhesi, molekul air membentuk ikatan yang lemah dengan dinding pembuluh. Melalui gaya kohesi akan terjadi ikatan antara satu molekul air dengan molekul air lainnya. Hal ini akan menyebabkan terjadinya tarik menarik antara molekul air yang satu dengan molekul air lainnya di sepanjang pembuluh xilem.

Selain disebabkan oleh gaya kohesi dan adhesi, naiknya air ke daun disebabkan oleh penggunaan air dibagian daun atau yang disebut dengan daya isap daun. Air dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis . Pada daun, air juga mengalami penguapan. Penguapan air oleh daun disebut transpirasi. Penggunaan air oleh bagian daun akan menyebabkan terjadinya tarikan terhadap air yang berada pada bagian xilem, sehingga air yang ada pada akar dapat naik ke daun.

2) Transportasi Nutrisi

Semua bagian tumbuhan yaitu, akar, batang, daun serta bagian lainnya memerlukan nutrisi. Agar kebutuhan nutrisi di setiap bagian tumbuhan terpenuhi, maka dibutuhkan suatu proses pengangkutan nutrisi hasil fotosintesis berupa gula dan asam amino ke seluruh tubuh tumbuhan. Pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan terjadi melalui pembuluh loem.

Perjalanan zat-zat hasil fotosintesis dimulai dari sumbernya yaitu daun (daerah yang memiliki, konsentrasi gula tinggi) ke bagian tanaman lain yang dituju (daerah yang memiliki konsentrasi gula rendah). Agar dapat memahami penjelasan ini perhatikanlah Gambar 7.2.

2. Sistem Transportasi pada

Manusia

Sistem transportasi pada tubuh manusia berfungsi untuk mengangkut nutrisi, oksigen, karbondioksida serta sisa metabolisme. Proses ini berlangsung terus menerus selama kehidupan manusia. Bagaimanakah sistem transportasi tersebut berlangsung di dalam tubuh? Agar kamu dapat memahaminya, simaklah penjelasan berikut ini dengan baik.

Daerah yang dituju: konsentrasi gula rendah. Nutrisi dan air digunakan untuk pertumbuhan.

Sumber: Parravano, dkk. 2006

a. Darah

Pernahkah bagian tubuh kamu terluka, misalnya karena terjatuh atau terkena benda tajam seperti pisau atau paku? Apakah bagian tubuh yang terluka tersebut mengeluarkan suatu cairan? Apa warnanya? Tahukah kamu apakah nama cairan yang dikeluarkan oleh bagian tubuh kamu yang terluka?

Bagian tubuh kamu yang terluka tersebut mengeluarkan darah. Tahukah kamu apa sebenarnya darah itu? Darah merupakan jaringan yang tersusun atas plasma, sel darah merah, sel darah putih, dan keping-keping darah. Kurang lebih 55% bagian dari darah adalah plasma.

1) Sel Darah Merah (Eritrosit)

Eritrosit berbentuk bulat pipih dengan bagian tengahnya cekung (bikonkaf). Sel darah merah tidak memiliki inti sel. Eritrosit berfungsi untuk mengangkut oksigen dari paru-paru ke sel-sel di seluruh tubuh. Oleh karena itu, jenis sel darah ini yang paling banyak terdapat dalam darah. Satu milimeter kubik darah (lebih kurang sekitar satu tetes) terdiri atas lima juta lebih sel darah merah.

Warna merah pada darah disebabkan adanya hemoglobin (Hb) dalam sel darah merah. Hemoglobin atau zat warna darah merupakan suatu protein yang mengandung unsur besi. Fungsi hemoglobin mengikat oksigen dan membentuk oksihemoglobin. Oksigen diangkut dari paru-paru dan diedarkan ke seluruh sel tubuh. Hemoglobin yang mengikat oksigen (oksihemoglobin) berwarna merah cerah, sedangkan hemoglobin yang masih mengikat karbondioksida berwarna merah tua keunguan. Berikut ini reaksi kimia pengikatan oksigen oleh hemoglobin.

Melalui peredaran darah, oksihemoglobin akan beredar ke seluruh sel-sel tubuh. Setelah sampai di sel-sel tubuh, akan terjadi reaksi pelepasan oksigen dari hemoglobin ke sel yang kekurangan oksigen. Oksigen masuk ke dalam sel melalui proses difusi.

Selama perkembangan janin dalam kandungan, sel darah merah dibentuk dalam hati dan limpa. Sel darah merah berusia sekitar 120 hari. Sel yang telah tua akan dihancurkan di hati dan limpa. Selanjutnya, di dalam hati, hemoglobin diubah dan dijadikan pigmen (pigmen empedu).

Sumber: Harter, Penny, dkk. 1996

Gambar 7.3 Sel darah

Keping darah

2) Sel Darah Putih (Leukosit)

Berbeda dengan sel darah merah, sel darah putih memiliki bentuk yang tidak tetap atau bersifat amuboid dan mempunyai inti sel. Jumlah sel darah putih juga tidak sebanyak jumlah sel darah merah. Setiap satu milimeter kubik darah mengandung sekitar 8.000 sel darah putih.

Fungsi utama sel darah putih adalah melawan penyakit yang masuk ke dalam tubuh dan membentuk antibodi. Peningkatan jumlah leukosit merupakan petunjuk adanya infeksi. Jika jumlah leukositsampai di bawah 6.000 sel per cc darah, maka disebut

sebagai kondisi leukopeni. Jika jumlah leukosit melebihi normal (di atas 9.000 sel per cc), maka disebut leukositosis.

Berdasarkan ada atau tidaknya butir-butir kasar (granula) dalam sitoplasma, leukosit

dapat dibedakan menjadi granulosit dan agranulosit. Granulosit merupakan kelompok sel darah putih yang mempunyai granula dalam sitoplasmanya. Sebaliknya, agranulosit

tidak mempunyai granula. Leukosit jenis granulosit terdiri atas eosinoil, basoil, dan

netroil. Agranulosit terdiri atas limfosit dan monosit. Agar kamu dapat memahami dengan

baik karakteristik jenis-jenis sel darah putih dengan baik, perhatikan Tabel 7.1.

Tabel 7.1. Karakteristik Jenis-Jenis Sel Darah Putih

Jenis Sel Darah Putih Bentuk Sel Karakteristik

Granulosit

Eusinoil _{merah. Berfungsi pada reaksi alergi,} Mengandung granula berwarna

terutama infeksi cacing.

Basoil Mengandung granula berwarna biru. Berfungsi pada reaksi alergi.

Netroil

Disebut juga sel-sel PMN (Poly Morpho Nuclear). Berfungsi sebagai

fagosit (menyerang patogen).

Agranulosit

Limfosit

Terdiri atas dua jenis, yaitu sel T dan sel B. Keduanya berfungsi untuk

imunitas dan kekebalan tubuh.

Monosit

Leukosit yang berukuran paling besar. Berfungsi mencerna

sel-sel yang mati atau rusak dan memberikan perlawanan imunologis

atau kekebalan

Sumber: Dokumen Kemdikbud

3) Keping Darah (Trombosit)

Bentuk trombosit beraneka ragam, yaitu bulat, oval, dan memanjang. Trombosit tidak berinti sel dan bergranula. Jumlah sel keping darah atau trombosit pada orang dewasa sekitar 200.000 – 500.000 sel per cc. Umur dari keping darah sangat singkat, yaitu 5 sampai dengan 9 hari.

Pernahkah kamu berpikir bagaimana proses pembekuan darah terjadi? Keping darah sangat berhubungan dengan proses mengeringnya luka, sehingga tidak heran jika ada yang menyebut keping darah dengan sel darah pembeku. Sesaat setelah terluka, trombosit

akan pecah karena bersentuhan dengan permukaan kasar dari pembuluh darah yang terluka. Di dalam trombosit terdapat enzim trombokinase atau tromboplastin.

Enzim tromboplastin akan mengubah protein yang disebut protrombin (calon trombin) menjadi trombin karena pengaruh ion kalsium dan vitamin K dalam darah. Trombin akan mengubah

ibrinogen (protein darah) menjadi benang-benang ibrin. Benang-benang ibrin ini akan membentuk jaring-jaring di sekitar sel-sel

darah, sehingga luka tertutup dan darah tidak menetes lagi.

Perhatikan skema proses pembekuan darah pada Gambar 7.5 berikut. Coba kamu buat uraian proses pembekuan darah berdasarkan skema berikut, sehingga kamu akan lebih memahaminya.

Gambar 7.5 Skema proses pembekuan darah

Pernahkah kamu mendengar istilah hemoilia?

Hemoilia adalah gangguan atau kelainan turunan akibat terjadinya mutasi atau cacat

genetika pada kromosom X. Hal ini menyebabkan penderita kekurangan faktor pembeku darah sehingga mengalami gangguan pembekuan darah sehingga darah tidak dapat membeku secara normal. Cacat genetika ini akan kamu pelajari lebih lanjut di SMA.

Penderita hemoilia berat dapat mengalami beberapa kali pendarahan dalam sebulan. Kadang, pendarahan terjadi begitu saja tanpa sebab. Gejala hemoilia, yaitu pendarahan

di bawah kulit yang mengakibatkan kebiruan jika terjadi benturan pada tubuhnya. Pendarahan di bawah kulit ini terjadi pada persendian atau otot di siku, pergelangan kaki, dan lutut. Akibatnya, nyeri yang hebat dan kelumpuhan.

4) Plasma Darah

Plasma darah merupakan cairan darah yang sebagian besar terdiri atas air (92%). Selain

itu, dalam plasma darah juga terdapat protein plasma yang terdiri atas albumin, ibrinogen,

dan globulin. Zat-zat lain yang terlarut dalam plasma darah antara lain sari makanan, mineral, hormon, antibodi, dan zat sisa metabolisme (urea dan karbondioksida).

Model Tiruan Darah

Kamu dapat membuat model tiruan darah dengan menggunakan campuran dari minyak goreng, air dan pewarna kue (warna merah).

Apa yang kamu perlukan?

1. Tabung reaksi 4. Minyak goreng

2. Pipet tetes 5. Air

3. Gelas ukur 6. Pewarna makanan

Apa yang harus kamu lakukan?

1. Bentuklah satu kelompok yang terdiri atas tiga orang.

2. Tuangkan 5 mL minyak goreng ke dalam tabung reaksi. Gunakan gelas ukur untuk mengukur volume minyak goreng. Lakukan pengukuran dengan cermat dan teliti.

3. Tuangkan 5 mL air ke dalam tabung reaksi. Gunakan gelas ukur untuk mengukur volume air. Lakukan pengukuran dengan cermat dan teliti.

4. Tambahkan beberapa tetes zat warna kue pada campuran air dan minyak goreng.

5. Tutuplah ujung tabung reaksi dengan cara menyumbat bagian mulut tabung reaksi menggunakan ibu jari.

6. Kocoklah beberapa saat hingga seluruh komponen tercampur dengan cukup sempurna. Lakukan dengan hati-hati agar tabung reaksi tidak terjatuh.

7. Diamkan tabung reaksi beberapa saat, biarkan hingga campuran terpisah.

8. Gambarlah pada buku IPA kamu lapisan yang terbentuk pada campuran minyak goreng, air, dan pewarna makanan!

9. Analogkan setiap lapisan larutan yang terbentuk dengan bagian-bagian darah.

10. Buatlah laporan hasil kegiatan bersama kelompokmu. Kemudian presentasikan di depan kelas.

b. Organ Peredaran Darah

1) Jantung

Dapatkah kamu menebak pertanyaan yang terdapat pada kegiatan “Ayo Tebak” di samping ini?

Organ dalam tubuh yang berdetak pada daerah dada adalah jantung. Jantung merupakan salah satu organ peredaran darah yang penting bagi tubuh manusia. Seperti pompa, jantung berfungsi memompa darah, sehingga darah dapat diedarkan ke seluruh tubuh.

Meskipun kerja jantung sangat berat, tetapi jantung kamu bukanlah organ yang ukurannya sangat besar. Besar jantung manusia kira-kira sebesar sekepalan tangan.

Jantung terdiri atas 4 ruangan, yaitu serambi (atrium) kiri, serambi kanan, bilik (ventrikel) kiri, dan bilik kanan. Serambi jantung berada di sebelah atas, sedangkan bilik jantung di sebelah bawah. Antara serambi kiri dan bilik kiri terdapat dua buah katup yang disebut bikuspidalis.

Antara serambi kanan dan bilik kanan terdapat tiga buah katup yang disebut trikuspidalis. Katup-katup tersebut berfungsi menjaga agar darah dari

bilik tidak kembali ke serambi. Dinding jantung di bagian bilik kiri lebih tebal karena bilik kiri berfungsi memompa darah ke seluruh tubuh.

Saat berdenyut, setiap ruang jantung mengendur dan terisi darah. Selanjutnya, otot-otot jantung berkontraksi dan memompa darah keluar ruang jantung. Kedua serambi mengendur dan berkontraksi secara bersamaan, begitu juga kedua bilik akan mengendur dan berkontraksi secara bersama-sama. Untuk memahami bagian-bagian jantung perhatikan Gambar 7.5.

Hampir 70% bagian tubuh manusia tersusun atas cairan. Salah satu cairan pada tubuh manusia adalah darah. Darah dipompakan ke seluruh bagian tubuh manusia oleh suatu organ. Organ tersebut merupakan salah satu organ utama yang berperan dalam sistem peredaran darah. Organ ini berfungsi untuk memompa darah ke seluruh bagian tubuh manusia, termasuk memompa darah ke seluruh ruangan yang ada pada organ tersebut.

Jika kamu ingin merasakan kerja dari organ tersebut, coba sekarang pegang dada kamu. Apa yang dapat kamu rasakan? Adakah bagian yang berdetak?

Tahukah kamu, apa nama organ tersebut? Jika kamu telah berhasil menebaknya, gambarkan bagian yang berdetak tersebut pada buku IPAmu!

Sumber: Dokumen Kemdikbud

Gambar 7.5 Bagian-bagian Jantung

Darah yang mengandung banyak karbondioksida dari seluruh tubuh mengalir melalui dua pembuluh darah vena besar (vena kava) menuju serambi kanan. Setelah atrium kanan terisi darah, akan di dorong ke bilik kanan. Darah dari bilik kanan akan dipompa melalui katup pulmoner ke dalam arteri pulmonalis menuju paru-paru.

Darah yang mengandung banyak oksigen mengalir melalui pembuluh darah yang disebut vena pulmonalis menuju ke serambi kiri. Peredaran darah yang terjadi di antara bagian kanan jantung, paru-paru, dan atrium kiri disebut sirkulasi pulmoner atau peredaran darah kecil. Darah dalam serambi kiri akan didorong menuju bilik kiri. Selanjutnya, darah yang mengandung banyak oksigen ini dipompa melewati katup aorta yang masuk ke dalam pembuluh darah yang disebut aorta (arteri terbesar dalam tubuh). Kemudian, darah kaya oksigen ini diedarkan ke seluruh tubuh, kecuali paru-paru.

2) Pembuluh Darah

Pembuluh darah dibedakan menjadi dua, yaitu pembuluh nadi (arteri) dan pembuluh balik (vena). Arteri merupakan pembuluh darah yang mengalirkan darah keluar jantung, sedangkan vena mengalirkan darah masuk ke dalam jantung. Arteri berisi darah yang mengandung banyak oksigen, kecuali arteri paru-paru. Vena berisi darah yang mengandung sedikit oksigen, kecuali yang berasal dari paru-paru. Ujung arteri dan vena bercabang-cabang menjadi pembuluh-pembuluh kecil yang disebut pembuluh kapiler. Pembuluh kapiler menghubungkan arteri dan vena dengan sel-sel tubuh.

Sumber: Reece, dkk . 1999

Gambar 7.6 Peredaran darah besar dan kecil

Tahukah kamu perbedaan antara pembuluh arteri dan vena? Coba perhatikan Tabel 7.2!

Tabel 7.2. Perbedaan Pembuluh Arteri dan Vena

Pembeda Pembuluh Nadi (Arteri) Pembuluh Balik (Vena)

Tempat Agak tersembunyi di dalam

tubuh

Dekat dengan permukaan tubuh, tampak kebiru-biruan Dinding Pembuluh Tebal, kuat, elastis Tipis dan tidak elastis

Aliran Darah Meninggalkan jantung Menuju jantung

Denyut Terasa Tidak terasa

Katup Satu pada pangkal jantung Banyak di sepanjang pembuluh

Darah yang Keluar dari pembuluh

Darah memancar Darah tidak memancar

Menghitung Denyut Nadi

Sebelumnya kamu sudah mengetahui bahwa kita dapat merasakan denyut nadi atau denyut jantung yang ada di pergelangan tangan.

Apa yang harus kamu lakukan?

1. Berkumpullah dengan teman satu kelompokmu (satu kelompok terdiri atas dua orang).

2. Gunakan dua jarimu (selain ibu jari) untuk menemukan denyut nadi pada pergelangan tangan temanmu.

3. Hitung denyut nadi pada pergelangan tangan teman kamu selama 15 detik, kemudian kalikan hasilnya dengan 4. Selanjutnya, catatlah hasilnya pada buku IPA kamu. Lakukan penghitungan dengan cermat dan teliti agar tidak terjadi kesalahan.

4. Mintalah temanmu untuk berlari-lari kecil selama satu menit.

5. Ulangi langkah kegiatan 1 – 3 kembali.

Jawablah pertanyaan berikut, tuliskan jawabanmu pada buku IPA!

1. Berdasarkan data hasil percobaan, apakah terdapat perubahan denyut nadi dari kedua penghitungan yang kamu lakukan? Bagaimana hasilnya?

2. Menurut pendapatmu, mengapa jawaban yang kamu tuliskan pada nomor 1 dapat terjadi?

c. Sistem Peredaran Darah Manusia

Peredaran darah manusia termasuk peredaran darah tertutup karena darah selalu beredar di dalam pembuluh darah. Setiap beredar, darah melalui jantung dua kali sehingga disebut peredaran darah ganda. Pada peredaran darah ganda tersebut dikenal peredaran darah kecil dan peredaran darah besar.

1) Peredaran Darah Kecil

2) Peredaran Darah Besar

Peredaran darah besar adalah peredaran darah dari jantung ke seluruh tubuh kemudian kembali ke jantung lagi.

d. Aliran dan Tekanan Darah

Saat ini kamu telah mengetahui mekanisme peredaran darah yang terjadi di dalam tubuh. Melalui mekanisme tersebut pasokan darah pada setiap bagian tubuh akan terpenuhi. Pada saat jantung memompa darah, terdapat tekanan darah yang diperlukan untuk mendorong darah dalam pembuluh darah. Dengan demikian, darah akan dapat diedarkan ke seluruh tubuh.

Sebelum mempelajari lebih jauh materi tekanan darah sebaiknya kita mempelajari terlebih dahulu materi tekanan zat cair dengan melakukan kegiatan “Ayo Kita Coba” berikut ini!

Tekanan Zat Cair pada Kedalaman Tertentu Apa yang kamu perlukan?

1. Gelas kimia (2 buah)

2. Pipa U atau selang berbentuk U

3. Corong

4. Air

5. Minyak kelapa atau minyak goreng

Apa yang harus kamu lakukan?

1. Susunlah alat percobaan seperti pada Gambar 7.7.

Jantung (Bilik Kanan)

Jantung (Serambi Kiri) Paru-Paru

(kiri-kanan)

aorta Arteri Pulmo

Nalis

Vena Pulmonalis

Jantung (Bilik Kiri)

Jantung (Serambi Kanan) Seluruh Tubuh

aorta

Vena Cava

Sumber: Dokumen Kemdikbud

Gambar 7.7 Rangkaian alat percobaan

Selang Selang

Corong _Corong

Gelas kimia Gelas kimia

2. Ubahlah ketinggian corong yang terdapat pada gelas beaker sesuai dengan data ke-dalaman (h) yang terdapat di dalam Tabel 7.3!

3. Amatilah selisih permukaan air (∆h) yang terdapat pada pipa U. Lakukan percobaan ini dengan teliti dan cermat.

4. Tuliskan hasil pengamatan pada Tabel 7.3!

Tabel 7.3 Data Hasil Percobaan

No. Kedalaman (h) (cm) Selisih Ketinggian (∆h) (cm) Air Minyak Kelapa

1. 5 cm

2. 10 cm

3. 15 cm

Kesimpulan apakah yang dapat diperoleh dari percobaan ini?

Hukum Archimedes Apa yang kamu perlukan?

1. Gelas kimia

2. Neraca pegas

3. Benda dari logam atau batu (sebagai beban)

4. Air

Apa yang harus kamu lakukan?

1. Isilah gelas kimia dengan air hingga ¾ bagian.

2. Kaitkan beban dengan neraca pegas, catatlah berat beban ketika di udara (w_bu) dengan membaca skala yang ditunjukan pada neraca pegas.

3. Masukkan rangkaian beban dan neraca pegas ke dalam air, catatlah berat beban ketika berada di dalam air (w_ba)

4. Hitunglah besar gaya apung (F_a) dari beban tersebut. Catatlah hasil percobaan pada Tabel 7.4. Lakukan kegiatan ini dengan cer-mat dan teliti agar kamu mendapatkan data yang benar.

5. Ulangilah langkah kegiatan 1 – 4 sebanyak 3 kali

Tabel 7.4 Data Hasil Percobaan

No. Berat Beban di Udara (w_bu)

Berat Beban di Air (w_ba)

Gaya Apung (F_a = w_bu - w_ba)

Berat air yang Pindah (w_ap)

1. 2.

3.

6. Kesimpulan apakah yang dapat kamu peroleh dari percobaan ini?

Setelah kamu melakukan percobaan Hukum Archimedes, kamu dapat mengetahui bahwa ketika pada suatu benda dimasukkan ke dalam air, beratnya seolah-olah berkurang. Peristiwa ini bukan berarti ada massa benda yang hilang. Berat benda berkurang saat dimasukan ke dalam air yang disebabkan oleh suatu gaya yang mendorong benda yang arahnya berlawanan dengan arah berat benda. Fenomena ini dipelajari oleh Archimedes

yang kemudian dinyatakan sebagai Hukum Archimedes.

Hukum Archimedes menyatakan bahwa "Jika suatu benda dicelupkan ke dalam suatu zat cair, maka benda itu akan mendapat tekanan ke atas yang sama besarnya dengan beratnya zat cair yang didesak oleh benda tersebut ". Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur dalam air daripada di udara karena didalam air benda mendapat gaya ke atas. Sementara ketika di udara, benda memiliki berat yang sesungguhnya.

Berat benda di udara dapat dihitung dengan mengalikan massa benda (m) dan gravitasi bumi (g):

w_bu = m x g

Ketika benda berada di dalam air.

w_ba = w_bu - F_a

F_a = w_bu - w_ba

Dalam persamaan di atas, F_a melambangkan gaya apung atau gaya angkat ke atas. Besarnya gaya apung ini dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

Fa = gaya apung (N)

ρ = massa jenis air (kg/m3₎

g = percepatan gravitasi (ms-2₎

v = volume benda tercelup (m3₎

Tugas : Cobalah buktikan persamaan gaya apung di atas bersama temanmu.

Jika mengalami kesulitan tanyakan kepada gurumu.

F

_a

= ρ x g x v

Keterangan :

w_bu = berat benda di udara ( Newton) m = massa (kg)

g = percepatan gravitasi bumi (10 ms-2₎

F₁

A₁ Percobaan “Tekanan Air pada Kantong Plastik” yang telah kamu lakukan menunjukkan keadaan zat cair yang berada pada ruang tertutup dan kemudian diberikan suatu tekanan. Blaise Pascal (1623-1662) mengemukakan suatu hukum yang berlaku untuk zat cair yang berada di dalam ruangan tertutup. Hukum tersebut menyatakan bahwa “Tekanan yang diberikan kepada zat cair di dalam ruangan tertutup diteruskan ke segala arah dan sama besar ”. Hukum tersebut dikenal dengan “Hukum Pascal”. Prinsip kerja dari hukum tersebut ditunjukkan pada Gambar 7.9.

Alat-alat yang digunakan dalam kehidupan

sehari-hari yang bekerja berdasarkan hukum Pascal diantaranya dongkrak hidrolik, mesin

hidrolik pengangkat mobil, dan rem hidrolik. Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah sebagai berikut. Jika pada penampang dengan luas A₁ diberi gaya F₁, maka tekanannya (P₁) dapat dirumuskan sebagai berikut.

P₁ =

Tekanan Air pada Kantong Plastik

Sebelum mempelajari materi tekanan zat cair pada ruang tertutup, lakukan percobaan berikut ini.

Apa yang kamu perlukan?

1. Kantong plastik ukuran 1 kg

2. Jarum pentul/peniti

3. Karet gelang

Apa yang harus kamu lakukan?

1. Isilah kantong plastik dengan air hingga ¾ bagian.

2. Ikatlah mulut kantong plastik dengan menggunakan karet gelang.

3. Tusuklah kantong plastik tersebut dengan menggunakan jarum pentul/peniti. Berikan 5-8 tusukan pada kantong plastik. Lakukan dengan hati-hati agar jarum pentul/peniti tidak mengenai tanganmu. Setelah menggunakan jarum pentul simpanlah di tempat yang aman agar tidak mengenai bagian tubuhmu atau bagian tubuh temanmu.

4. Tekanlah kantong plastik tersebut dengan menggunakan tanganmu hingga air di dalam kantong memancar keluar.

Jawablah pertanyaan berikut, tuliskan jawabanmu pada buku IPA!

1. Setelah diberikan tekanan dengan menggunakan tangan, air pada kantong plastik akan memancar keluar. Apakah yang menyebabkan air tersebut memancar?

2. Bagaimanakah arah pancaran air yang keluar dari kantong plastik tersebut?

3. Bagaimanakah besarnya pancaran air yang keluar dari kantong plastik tersebut?

F₂

A₂

Tekanan (P₁) tersebut diteruskan ke segala arah dengan sama besar, termasuk ke luas penampang A₂. Jika dirumuskan adalah

P₁ =

Secara matematis hukum Pascal dapat dituliskan sebagai berikut.

Tekanan yang terdapat pada pembuluh darah memiliki prinsip kerja seperti hukum Pascal. Hal inilah yang menjadi alasan apabila bagian tubuh kita terluka darah akan mengalir keluar dari tubuh. Jantung adalah organ yang memberikan tekanan pada darah sehingga darah dapat mengalir ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah.

Tekanan diberikan pada saat jantung memompa darah ke pembuluh arteri.

Dorongan darah pada dinding pembuluh darah ketika darah mengalir melewatinya disebut tekanan darah. Agar tekanan darah tetap terjaga, maka pembuluh harus terisi penuh oleh darah. Bila terjadi kehilangan darah akibat kecelakaan atau penyakit, tekanan dapat hilang, sehingga darah tidak dapat bergerak ke tempat yang diinginkan. Akibatnya, sel-sel tubuh akan mati karena tidak mendapatkan pasokan oksigen dan nutrisi. Para tenaga medis menginjeksikan plasma pada orang yang mengalami pendarahan hebat agar darah dapat mengalir ke tempat yang diinginkan. Plasma juga mengangkut senyawa kimia penting lain juga yang disebut hormon, untuk dibawa dari satu bagian tubuh ke bagian tubuh yang lain. Hormon dapat mengatur bermacam-macam fungsi tubuh seperti pertumbuhan dan cara tubuh menggunakan makanan.

Tekanan darah diukur dengan menggunakan sebuah alat yang bernama sphygmomanometer, ada pula yang menyebutnya dengan tensimeter. Tekanan darah diukur di dalam pembuluh nadi besar yang biasanya dilakukan di tangan bagian lengan atas. Hasil pengukurannya terdiri atas dua angka, biasanya 120 sampai 80. Angka pertama menunjukkan tekanan saat bilik berkontraksi dan darah ditekan keluar jantung, disebut angka sistol. Tekanan darah turun saat bilik relaksasi. Angka kedua, yaitu yang lebih rendah adalah hasil pengukuran tekanan saat bilik relaksasi dan mengisi darah, tepat sebelum bilik-bilik ini berkontraksi lagi, disebut angka diastol.

e. Gangguan pada Sistem Peredaran Darah

Pernahkah kamu mendengar informasi tentang seseorang yang terkena serangan jantung atau penyakit stroke? Serangan jantung atau penyakit stroke adalah salah satu penyakit yang terjadi karena adanya gangguan pada sistem peredaran darah.

1) Serangan Jantung

Serangan jantung terjadi jika arteri koronaria yang terdapat pada jantung tidak dapat mengirimkan darah yang cukup ke sel-sel jantung. Kondisi ini dapat terjadi karena arteri koronaria tersumbat oleh lemak atau kolesterol. Arteri koronaria merupakan pembuluh darah yang mengaliri otot jantung dengan darah yang mengandung oksigen dan nutrisi. Gambar 7.11 menunjukkan kondisi jantung penderita serangan jantung. Pada gambar tersebut tampak arteri koronaria tersumbat oleh lemak.

Tersumbatnya arteri koronaria akan menyebabkan otot jantung berhenti beraktivitas jika sel-sel otot tidak menerima oksigen dan nutrisi yang cukup. Gejala dari serangan jantung antara lain dada terasa sakit, sakit pada bagian lengan dan punggung, napas pendek, dan kepala pusing.

2) Stroke

Stroke merupakan suatu penyakit yang terjadi karena matinya jaringan di otak yang disebabkan oleh kurangnya asupan oksigen ke otak. Asupan oksigen ke otak kurang dapat terjadi jika pembuluh darah pada otak tersumbat atau salah satu pembuluh darah di otak pecah.

Sebuah fakta medis menyatakan bahwa sebagian jaringan otak akan mati setelah 4 – 5 menit tidak mendapatkan pasokan oksigen. Gambar 7.12 menunjukkan kondisi otak terutama pembuluh darah penderita stroke. Pada gambar tersebut tampak terjadinya pembekuan darah pada pembuluh arteri. Adanya pembekuan darah pada arteri akan menyebabkan aliran darah menuju otak menjadi terhambat.

Jika terjadi kematian jaringan otak, maka jaringan tersebut tidak dapat digantikan. Stroke dapat menyebabkan penderita kehilangan ingatan, kontrol kerja otot, ataupun fungsi kerja saraf. Munculnya gangguan tersebut bergantung pada lokasi terjadinya kerusakan pada otak.

Sumber: Dokumen Kemdikbud

Gambar 7.11. Kondisi jantung penderita serangan jantung

Sumber: Dokumen Kemdikbud

B.

Sistem Respirasi

Bernapas merupakan proses memasukkan gas oksigen (O₂) ke dalam tubuh dan mengeluarkan gas karbondioksida (gas sisa metabolime) ke luar tubuh. Di dalam tubuh, oksigen digunakan untuk mengoksidasi zat makanan sehingga menghasilkan energi. Dengan demikian, proses bernapas penting bagi makhluk hidup.

1. Organ-Organ Pernapasan

Manusia

Secara garis besar, organ pernapasan pada manusia terdiri atas hidung, pangkal tenggorok (faring), batang tenggorok (trakea),

cabang batang tenggorok (bronkus), anak

cabang batang tenggorok (bronkiolus), dan paru-paru (pulmo). Organ-organ pernapasan tersebut bekerja dalam suatu sistem yang disebut sistem pernapasan. Gambar 7.13 menunjukan susunan organ-organ dalam sistem pernapasan.

a. Hidung

Hidung merupakan organ pernapasan yang langsung berhubungan dengan udara luar. Hidung dilengkapi dengan bulu-bulu hidung, indra pembau, selaput lendir, dan konka. Rambut-rambut hidung berfungsi untuk menyaring partikel debu atau kotoran yang masuk bersama udara. Indra pembau merupakan sel-sel yang peka terhadap bau sehingga zat-zat yang berbahaya dan berbau tidak sedap tidak terhirup. Selaput lendir sebagai perangkap benda asing yang masuk terhirup sat bernapas. Konka mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menyamakan suhu udara yang terhirup dari luar dengan suhu tubuh atau menghangatkan udara yang masuk ke paru-paru.

Ayo Kita Pelajari

B. Sistem Respirasi

1. Organ-organ Pernapasan Manusia 2. Mekanisme Pernapasan pada Manusia 3. Gangguan Sistem Pernapasan

Istilah Penting

Respirasi Paru-paru Organ pernapasan Volume udara Udara

Mengapa Penting ?

Agar kita mengetahui organ-organ yang berperan dalam sistem pernapasan serta mengetahui mekanisme yang terjadi pada saat kita bernapas.

Sumber: Reece, dkk. 1999

b. Pangkal Tenggorok (Faring)

Udara yang hangat dan lembap dari rongga hidung selanjutnya masuk ke faring. Faring merupakan hulu kerongkongan yang merupakan percabangan dua saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) pada bagian belakang. Pangkal tenggorok terdiri atas katup (epiglotis) dan keping tulang rawan yang membentuk jakun. Pada bagian jakun terdapat pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara.

c. Batang Tenggorok (Trakea)

Udara yang telah masuk ke saluran pernapasan (nasofaring) selanjutnya masuk ke batang tenggorok (trakea). Batang tenggorok berfungsi untuk menyediakan tempat bagi udara yang dibawa masuk dan udara yang akan dikeluarkan.

Batang tenggorok bersifat kaku dan terbuka panjangnya sekitar 10 cm. Dindingnya tersusun dari cincin-cincin tulang rawan dan selaput lendir yang terdiri atas jaringan epitelium bersilia. Fungsi silia pada dinding trakea untuk menyaring benda-benda asing yang masuk ke dalam saluran pernapasan. Batang tenggorok bercabang menjadi dua. Percabangan batang tenggorok disebut bronkus, yang masing-masing cabang memasuki paru-paru kanan dan paru-paru kiri.

d. Cabang Batang Tenggorok (Bronkus)

Struktur bronkus hampir sama dengan trakea, tapi lebih sempit. Bentuk tulang rawan bronkus tidak teratur berselang seling dengan otot. Di dalam paru-paru, bronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus.

e. Anak Cabang Batang Tenggorok (Bronkiolus)

Bronkiolus merupakan percabangan dari bronkus. Jumlah dari bronkiolus sesuai dengan jumlah lobus pada paru-paru.

Paru-paru bagian kanan memiliki 3 lobus. Jumlah bronkiolus pada paru-paru kanan sebanyak 3 buah. Paru-paru bagian kiri memiliki 2 lobus. Jadi jumlah bronkiolus pada paru-paru kiri sebanyak 2 buah. Pada ujung-ujung bronkiolus terdapat gelembung-gelembung yang sangat kecil dan berdinding tipis yang disebut alveolus (jamak = alveloli). Alveolus tersebut hanya dapat dilihat dengan mikroskop.

Sebelum menjawab pertanyaan lakukanlah aktivitas berikut! Telanlah ludah bersamaan dengan menghirup udara, atau telanlah ludah bersamaan dengan menghembuskan udara!

f. Paru-Paru (Pulmo)

Paru-paru merupakan alat pernapasan utama. Paru-paru terbagi menjadi dua bagian, yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh selaput rangkap dua yang disebut pleura. Pleura berupa kantung tertutup yang berisi cairan limfa. Pleura berfungsi melindungi paru-paru dari gesekan saat mengembang dan mengempis. Di dalam paru-paru terdapat bronkiolus, alveolus, dan pembuluh darah. Jaringan paru-paru berpori seperti spon dan elastis.

g. Alveolus

Alveolus terdapat di ujung akhir bronkiolus berupa kantung kecil yang salah satu sisinya terbuka. Dinding alveolus tersusun dari satu lapis sel yang lembab dan tipis. Struktur yang demikian memudahkan molekul-molekul gas melaluinya. Dinding alveolus berbatasan dengan pembuluh kapiler darah untuk difusi gas pernapasan. Adanya gelembung-gelembung alveolus memungkinkan pertambahan luas permukaan difusi dari paru-paru. Luas permukaan alveolus 100 kali luas permukaan tubuh manusia. Besarnya luas permukaan seluruh alveolus dalam paru-paru menyebabkan penyerapan oksigen lebih

eisien.

1) Pertukaran Oksigen dan Karbondioksida

Pada paru-paru tepatnya di alveolus terjadi pertukaran antara oksigen (O₂) dan karbondioksida (CO₂). Tujuannya untuk mengeluarkan karbondioksida agar tidak meracuni sel-sel tubuh. Proses pertukaran antara O₂ dengan CO₂ terjadi secara difusi, yaitu perpindahan zat terlarut (O₂ atau CO₂) dari daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan rendah.

Agar kamu memahami proses pertukaran oksigen dan karbondioksida pahami terlebih dahulu sistem transportasi (peredaran darah) yang sudah kamu pelajari dan yang akan dipelajari. Perhatikan dan pahami dengan baik penjelasan berikut ini.

Difusi gas, baik yang ada di udara maupun yang terlarut dalam air bergantung pada tekanan parsial. Tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam campuran gas tersebut. Pada materi ini yang dimaksud dengan tekanan parsial adalah tekanan O₂ dan CO₂ yang terlarut di dalam darah. Tekanan parsial O₂ diberi simbol PO₂, sedangkan tekanan parsial CO₂ diberi simbol PCO₂. Pada sistem peredaran darah, tekanan parsial antara O₂ dan CO₂ bervariasi pada setiap organ. Darah yang masuk ke paru-paru melalui arteri pulmoner (arteri pulmonalis) memiliki PO₂ yang lebih rendah dan PCO₂ yang lebih tinggi daripada udara di dalam alveoli.

2) Kapasitas Paru-Ptaru

Volume udara dalam paru-paru orang dewasa lebih kurang 5000 mL atau 5 L. Kemampuan paru-paru menampung udara disebut kapasitas paru-paru. Pada pernapasan orang dewasa, udara yang keluar dan masuk paru-paru sebanyak 500 mL atau 0,5 L. Udara ini disebut udara pernapasan atau udara tidal. Jika kalian menarik napas sedalam-dalamnya dan menghembuskan sekuat-kuatnya, volume udara yang masuk dan keluar sekitar 4000 mL atau 4 L. Volume udara ini disebut kapasitas vital paru-paru. Sebanyak 1500 mL atau 1,5 L udara tetap tinggal di dalam paru-paru, walaupun kalian telah menghembuskan udara (bernapas) sekuat-kuatnya. Volume udara ini disebut udara residu.

Sumber : Reece, dkk. 1999

Gambar 7.14 Difusi gas pada sistem sirkulasi

Keterangan:

2. Mekanisme Pernapasan pada Manusia

Pada saat kamu bernapas berlangsung dua mekanisme, yaitu menghirup udara (inspirasi) atau inhalasi dan menghembuskan udara (ekspirasi) atau ekshalasi. Pada saat melakukan mekanisme pernapasan terjadi kerja sama antara otot dada, tulang rusuk, otot perut, dan diafragma. Diafragma adalah otot yang terdapat di antara rongga dada dan rongga perut.

Pada saat inspirasi, diafragma dan otot dada berkontraksi, volume rongga dada membesar, paru-paru menggembung, dan udara masuk ke paru-paru. Pada saat ekspirasi, diafragma dan otot dada berelaksasi, volume rongga dada kembali normal, paru-paru kembali normal, dan udara keluar dari paru-paru. Satu kali pernapasan terdiri atas satu kali inspirasi dan satu kali ekspirasi.

Berdasarkan aktivitas otot-otot pernapasan, bernapas dengan membesarkan dan mengecilkan volume rongga dada disebut pernapasan dada. Begitu juga jika kita membesarkan dan mengecilkan volume rongga perut, disebut pernapasan perut. Coba jelaskan dengan kata-kata sendiri, bagaimana proses pernapasan dada dan pernapasan perut, sambil mempraktekan kedua macam pernapasan tersebut! Untuk mengerjakannya, perhatikan " Ayo Kita Lakukan" berikut.

Sumber: Cellobello.com

Gambar 7.15 Mekanisme pernapasan

Peran Diafragma pada Pernapasan

Ketika diafragma berkontraksi, rongga dada membesar, tekanan dalam paru-paru berkurang. Untuk menyamakan tekanan di dalam paru-paru dan luar tubuh, udara masuk kedalam paru-paru. Ketika diafragma relaksasi, rongga dada mengecil, tekanan dalam paru-paru menjadi besar. Hal ini menyebabkan udara yang ada di dalam paru-paru keluar.

rongga dada mengembang

tulang dada

dada kontraksi

diafragma relaksasi paru-paru

diafragma

ekspirasi diafragma

berkontraksi

inspirasi

3. Gangguan Sistem Pernapasan

Cobalah untuk menahan nafas selama ±15 detik! Bagaimana rasanya?

Hal ini menunjukkan bahwa manusia tidak dapat hidup tanpa udara (oksigen). Bayangkan bila ada seseorang yang menderita gangguan pernapasan, pasti orang tersebut akan sangat kesulitan untuk bernapas. Ternyata, ada banyak sekali gangguan yang terjadi pada sistem pernapasan. Tahukah kamu apa saja gangguan yang dapat terjadi pada sistem pernapasan?

a. Asma

Asma merupakan salah satu kelainan yang menyerang saluran pernapasan. Beberapa hal yang menyebabkan terjangkitnya asma, antara lain asap rokok, debu, bulu hewan peliharaan, dan lain-lain. Benda-benda yang merupakan zat pemicu alergi (alergen) tersebut menyebabkan terjadinya pembengkakan pada saluran pernafasan, sehingga menjadi lebih dangkal daripada kondisi normal.

Pembengkakan yang terjadi pada saluran pernapasan ini menyebabkan penderita menjadi kesulitan untuk menghirup cukup oksigen. Penderita asma akan mengalami batuk, napas berbunyi, sesak napas atau mengalami kesulitan untuk bernapas. Gejala asma akan muncul jika penderita terkena benda-benda (alergen). Dengan demikian, penderita asma harus berhati-hati untuk menghindari keadaan atau tempat munculnya alergen.

Mengidentiikasi Pernapasan Dada dan Pernapasan Perut

Apa yang harus kamu lakukan? A. Pernapasan Dada

Letakkan tangan di dada. Tarik napas dengan menggembungkan dada, kemudian hembuskan. Jika perlu, ulangi langkah ini beberapa kali.

B. Pernapasan Perut

Letakkan tangan di perut. Tarik napas dengan menggembungkan perut, lalu hembuskan. Jika perlu, ulangi langkah ini beberapa kali.

Jawablah pertanyaan berikut, tuliskan jawabanmu pada buku IPA!

1. Pada saat kamu melakukan pernapasan dada, apa yang dapat kamu rasakan?

2. Pada saat kamu melakukan pernapasan perut, apa yang dapat kamu rasakan?

3. Adakah perbedaan proses yang terjadi pada pernapasan dada dan pernapasan perut? Jelaskan!

Sumber: Berwald, dkk. 2007

b. Pneumonia

Pneumonia merupakan infeksi yang terjadi pada paru-paru. Penyebab terjadinya pneumonia, antara lain karena infeksi dari virus, bakteri, jamur dan parasit lainnya. Pada paru-paru penderita pneumonia terdapat cairan yang kental. Cairan tersebut dapat mengganggu pertukaran gas pada paru-paru. Hal ini menyebabkan oksigen yang diserap oleh darah menjadi kurang. Gambar 7.17 merupakan perbandingan antara paru-paru orang sehat dengan paru-paru penderita pneumonia.

c. Kekurangan Oksigen

Pernahkah kamu tersedak? Bagaimana rasanya? Ketika kamu tersedak, oksigen tidak dapat disuplai ke paru-paru dengan lancar, sehingga paru-paru akan kekurangan oksigen. Salah satu penyebab kekurangan oksigen adalah tersedak. Penyebab lainnya adalah gas karbonmonoksida (CO), dimana gas ini memiliki sifat lebih reaktif dengan darah dibanding O₂. Gas ini berbahaya bagi tubuh, apalagi gas ini tidak berbau, sehingga penghirup gas ini tidak dapat mendeteksi adanya gas ini. Karbonmonoksida dihasilkan dari limbah industri terutama dari hasil pembakaran tidak sempurna gas alam dan material-material lain yang mengandung karbon. Misalnya batubara. Secara alami, gas CO terbentuk dari proses meletusnya gunung berapi, proses biologi, dan oksidasi senyawa hidrokarbon seperti metana yang berasal dari tanah basah dan kotoran makhluk hidup.

1) Tuberculosis (TBC)

Penyakit ini disebabkan oleh infeksi bakteri Bacillus tuberculosis pada paru-paru. Infeksi bakteri inilah yang menyebabkan terjadinya radang paru-paru. Selain itu, penyakit ini juga menyebabkan alveolus mengandung banyak cairan sehingga mengganggu proses difusi antara oksigen dan karbondioksida.

2) Kanker Paru-Paru

Kanker paru-paru terjadi karena tumbuhnya sel-sel yang tidak terkendali pada paru-paru. Jaringan kanker akan mendesak alveolus, sehingga tidak berfungsi. Penyebab kanker paru-paru adalah akibat menghirup zat-zat yang bersifat karsinogen atau memicu terbentuknya kanker, misalnya debu asbes, kromium, produk petroleum, dan radiasi ionisasi. Perokok memiliki kemungkinan lebih besar terkena penyakit kanker paru-paru.

Sumber: Berwald, dkk. 2007

3) Inluenza

Flu merupakan penyakit yang disebabkan oleh infeksi virus inluenza, sering disebut penyakit inluenza. Gejala yang ditimbulkan pada pilek, yaitu hidung tersumbat,

bersin-bersin, dan rongga hidung terasa gatal. Dengan kondisi hidung tersumbat, penderita

inluenza akan kesulitan untuk bernapas.

Releksi

Pernahkah kamu membayangkan bahwa sistem transportasi di dalam tubuh dikatakan mirip dengan sistem transportasi yang sering kita temui di jalan raya? Ada bus penumpang dan ada penumpang yang dibawa. Pada sistem transportasi di dalam tubuh, ada sel darah merah yang ditumpangi oleh sari-sari makanan dan oksigen untuk dihantarkan ke bagian-bagian tubuh yang membutuhkan. Sel darah merah dari jantung akan melalui jalan yang besar, yaitu aorta dan arteri. Semakin jauh dari jantung, sel darah merah akan melalui jalan-jalan kecil, yaitu kapiler darah. Selanjutnya, sel darah merah akan kembali dengan mengangkut zat sisa metabolisme dan karbondioksida untuk dikeluarkan dari tubuh. Ditambah lagi dengan peran sel darah putih yang siap menjaga kamu dari serangan penyakit atau virus dari luar tubuh, seperti halnya polisi lalu lintas yang senantiasa menjaga ketertiban jalan raya.

Tuhan menciptakan sistem transportasi yang sangat rumit dengan ukuran yang sangat kecil di dalam tubuhmu. Sistem transportasi di tubuhmu bekerja selama 24 jam tanpa henti bahkan saat kamu tidur lelap. Luar biasa, bukan? Apakah mungkin terjadi kemacetan di dalam sistem transportasi di dalam tubuhmu? Apa kira-kira yang dapat menyebabkan kemacetan pada sistem transportasi di dalam tubuh?

Tahukah kamu, Ibnu Nais (1213-1288 M)? Ia adalah orang yang

pertama kali menjelaskan peredaran darah pada manusia pada tahun 1242 M.

Nais mampu menerangkan secara tepat tentang paru-paru dan memberikan

gambaran mengenai saluran pernapasan, interaksi antara saluran udara dengan darah dalam tubuh manusia, dan fungsi pembuluh arteri dalam jantung sebagai pemasok darah bagi otot jantung. Penemuannya mengenai peredaran darah

di paru-paru ini merupakan penemuan yang menarik, dan Nais dianggap telah

memberikan pengaruh besar bagi perkembangan ilmu kedokteran di Eropa pada abad XVI. Melalui penemuannya tersebut, para ilmuwan menganggapnya sebagai tokoh pertama dalam ilmu sirkulasi darah. Beliau juga menulis buku

Comprehensive Book on the Art of Medicine yang terdiri atas 300 volume. Sebagian besar karyanya tak tercatat sampai ditemukan di Berlin pada tahan 1924. Ilmuwan selanjutnya yang mempelajari peredaran darah dan fungsi jantung adalah William Harvey (1578-1657 M). Bukunya yang masyhur An Anatomical Treatise on the Movement of the Heart and Blood in Animals diterbitkan pada tahun 1628 M. Dalam bukunya, Harvey menyatakan bahwa arteri membawa darah dari jantung, sedangkan vena membawa darah kembali ke jantung.

1. Sistem transportasi merupakan proses pengangkutan nutrisi, oksigen, karbondioksida, dan sisa metabolisme pada makhluk hidup.

2. Sistem transportasi pada tumbuhan memanfaatkan berkas pengangkut berupa xilem yang berfungsi mengedarkan air dan mineral serta loem. 3. Sistem transportasi pada tubuh manusia memanfaatkan darah yang

terus-menerus beredar di seluruh tubuh.

4. Alat transportasi pada tubuh manusia meliputi jantung sebagai pemompa darah dan pembuluh darah sebagai saluran tempat darah beredar.

5. Aliran dan tekanan darah pada manusia menggunakan prinsip tekanan pada zat cair yang dikenal dengan Hukum Pascal yang menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruangan tertutup diteruskan ke segala arah dan sama besar.

6. Gangguan pada sistem peredaran darah dapat berupa serangan jantung dan stroke.

7. Bernapas merupakan proses memasukkan O₂ ke dalam tubuh dan mengeluarkan CO₂ ke luar tubuh manusia.

8. Organ pernapasan pada manusia terdiri atas hidung, pangkal tenggorok

(faring), batang tenggorok (trakhea), cabang batang tenggorok (bronkus), anak cabang tenggork (bronkiolus), dan paru-paru (pulmo).

9. Gangguan sistem pernapasan dapat berasal dari adanya kelainan atau infeksi mikroba pada paru-paru. Contoh gangguan sistem pernapasan adalah asma,

pneumonia, kekurangan oksigen, tubercolusis, kanker paru, dan inluenza.

Uji Kompetensi Bab 7

A. Pilihlah jawaban yang benar!

1. Jaringan tumbuhan yang memiliki fungsi mengangkut hasil fotosintesis dari daun dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan adalah ....

a. xilem

b. loem

c. korteks

d. epidermis

2. Berikut ini yang bukan _{merupakan fungsi darah adalah ….}

a. mengangkut O₂ dan CO₂

b. menyembuhkan luka

c. memungkinkan proses pembekuan darah

d. mengangkut sari-sari makanan

3. Perhatikan diagram proses pembekuan darah di bawah ini!

Berdasarkan diagram di atas, X dan Y secara berturut-turut adalah ….

a. ibrinogen dan trombokinase/ tromboplastin

b. trombokinase/ tromboplastin dan ibrinogen

c. trombokinase/ tromboplastin dan protombin

4. Perhatikan gambar di samping!

Fungsi bagian yang dituju oleh tanda panah

( )pada gambar tersebut adalah ....

a. tempat penyaringan udara

b. tempat pertukaran O₂ dan CO₂

c. tempat pertukaran nutrisi dan sisa metabolisme

d. tempat penyesuaian suhu dan kelembapan udara

5. Perhatikan kelainan-kelainan atau penyakit berikut:

1. Hipertensi 2. Serangan jantung

3. Diabetes 4. Anemia

5. Buta warna 6. Stroke

Berikut merupakan gangguan yang terjadi pada sistem peredaran darah terdapat pada nomor ....

a. 1,2,4,6

b. 1,2,3,4

c. 1,2,5,6

d. 1,2,4,5

6. Tabel perbedaan pembuluh darah berikut ini yang benar adalah ….

No. Pembuluh Nadi (Arteri) Pembuluh Balik (Vena)

A Mengalirkan darah keluar jantung

Mengalirkan darah menuju ke jantung

B Jika terkena luka darah akan keluar memancar

Jika terkena luka darah akan keluar memancar

C Umumnya darah kaya akan karbondioksida (CO₂)

Umumnya darah kaya akan oksigen (O₂)

D Mempunyai katup sepanjang

pembuluh darah Hanya mempunyai satu katup

7. Berikut ini merupakan jalannya udara pada sistem pernapasan manusia yang benar adalah ....

a. rongga hidung – laring – trakea – bronkiolus – bronkus– paru-paru

b. rongga hidung – faring – trakea – bronkiolus – bronkus– paru-paru

c. rongga hidung – faring – laring – bronkus – bronkiolus – paru-paru

8. Pernyataan yang benar tentang mekanisme inspirasi adalah ....

a. diafragma dan otot dada kontraksi, rongga dada kembali normal, paru-paru kembali normal, dan udara keluar dari paru-paru.

b. diafragma dan otot dada relaksasi, rongga dada kembali normal, paru-paru kembali normal, dan udara keluar dari paru-paru.

c. diafragma dan otot dada berkontraksi, rongga dada membesar, paru-paru menggembung, dan udara masuk ke paru-paru.

d. diafragma dan otot dada berkontraksi, rongga dada membesar, paru-paru mengecil, dan udara masuk ke paru-paru.

9. Apabila kita menarik napas kuatnya kemudian menghembuskan sekuat-kuatnya, maka volume udara yang masuk dan keluar disebut dengan ....

a. kapasitas paru-paru

b. kapasitas vital paru-paru

c. udara pernapasan

d. udara residu

10. Gangguan pada sistem pernapasan yang disebabkan oleh bakteri Bacillus tuberculosis adalah ....

a. tuberkolosis (TBC)

b. pneumonia

c. inluenza

d. kanker paru-paru

B. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan benar!

1. Berikut ini merupakan skema lintasan jalannya air yang masuk ke dalam xylem

tumbuhan.

Berdasarkan lintasan jalannya air di atas, jelaskan dimana peristiwa osmosis terjadi! Mengapa demikian?

Air

sel-sel epidermis akar (rambut akar)

korteks

endodermis

perisikel

xylem akar

air sel-sel epidermis akar (rambut akar) korteks

2. Bu Indra pergi ke dokter untuk melakukan pengecekan tekanan darahnya. Setelah dilakukan pengukuran tekanan darah, dokter mengatakan bahwa tekanan darah ibu Indra adalah 110/90. Jelaskan maksud dari hasil pengukuran tekanan darah tersebut! Kaitkan jawabanmu dengan tekanan darah dan kondisi pembuluh darah pada saat itu.

3. Salah satu fungsi darah adalah mengangkut oksigen dan karbondioksida. Selain itu, adakah fungsi darah yang lainnya? Jika ada, sebutkanlah fungsi darah yang lainnya!

4. Pada saat bernyanyi, penyanyi menggunakan mekanisme pernapasan tertentu. Mekanisme pernapasan tersebut dipilih karena dianggap menguntungkan terutama

dari segi keindahan isik (tubuh) ketika penyanyi tersebut di atas panggung. Mekanisme

pernapasan apa yang dimaksud? Jelaskan mengapa mekanisme tersebut dipilih!

5. Perhatikan reaksi pengikatan oksigen yang dilakukan oleh hemoglobin di bawah ini!

Jelaskan dari manakah oksigen berasal, sehingga oksigen dapat diikat oleh hemoglobin!

Pemecahan masalah Bagian I

Detak Jantung

Pada awalnya diketahui bahwa cara menghitung rata-rata maksimum detak jantung seseorang adalah dengan rumus sebagai berikut

Rata – Rata maksimal detak jantung = 220 – usia

Penelitian terbaru saat ini menemukan rumus terbaru hasil modiikasi dari rumus di

atas yakni:

Rata – Rata maksimal detak jantung = 208 – ( 0, 7 x usia )

Permasalahan

Sebuah artikel menyatakan bahwa penggunaan rumus terbaru ternyata berbeda jauh dengan rumus yang lama dalam mengukur detak jantung seseorang. Perbedaannya adalah jika akan mengukur detak jantung anak muda maka akan terjadi penurunan yang tajam dan jika akan mengukur detak jantung orang tua akan terjadi kenaikan yang tajam pula.

Menurutmu, pada usia berapakah tidak ada perbedaan sama sekali dari penggunaan kedua rumus tersebut?

Bagian II

Seorang ibu membeli sayur kangkung di pasar. Sesampainya di rumah, sayurannya terlihat layu. Ibu tersebut merendam akar sayuran di air. Ternyata sayuran tersebut tampak segar kembali.

2Hb + 2O₂ 2HbO₂

a. Peristiwa apakah yang terjadi dalam cerita di atas?

b. Mengapa hal tersebut dapat terjadi?

c. Apa yang terjadi jika seandainya tumbuhan tersebut tidak memiliki akar dan tetap direndam?

Tugas Proyek

Mengidentiikasi Kelainan atau Penyakit pada Sistem Transportasi Apa yang harus kamu persiapkan?

Buku, kertas HVS (1 – 2 lembar) dan alat tulis

Apa yang harus kamu lakukan?

1. Bersama dengan anggota kelompok, identiikasilah satu jenis kelainan atau

penyakit yang menyerang sistem transportasi! Carilah informasi dari koran, majalah ataupun media massa yang lainnya, baik media cetak ataupun elektronik. Apabila memungkinkan pergilah ke puskesmas atau rumah sakit untuk mendapatkan informasi yang lebih banyak.

2. Tulislah brosur tentang upaya yang dapat kalian lakukan untuk menjaga kesehatan sistem transportasi! Bekerjasamalah dengan teman satu kelompokmu serta gunakan kreativitas kalian untuk menyusun brosur ini!